DE19752945A1

DE19752945A1 - Schaltung und Verfahren für das Steuern einer Zeitverzögerung eines Rahmensynchronsignals in einem digitalen Funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE19752945A1
Application number: DE19752945A
Authority: DE
Inventors: Jong-Woong Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: GB2321829A; GB2321829B; IT1296859B1; GB9726793D0; ITMI972745A1; DE19752945B4; KR19980049458A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Funkkommunikationssystem und insbesondere auf eine Schaltung und ein Verfahren für das Steuern einer Zeitverzögerung eines Rahmensynchronsignals gemäß einer Entfernungsdifferenz zwi schen einem Schaltzentrum und einer Basisstation.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

In einem digitalen Funkkommunikationssystem empfängt jede Ba sisstation dasselbe Rahmensynchronsignal, das von einem Schaltzentrum gesendet wird, um einen Kanal in Erwiderung auf das empfangene Rahmensynchronsignal zu schalten. Im allgemei nen sollte die Basisstation das Rahmensynchronsignal inner halb eines Verzögerungsfehlers von ± 2 µsec empfangen, um den Kanal ohne ein Unterbrechung des Rufdienstes zu schalten.

In einem digitalen Funkkommunikationssystem wird die Trans ferrate des Rahmensynchronsignals durch die Eigenschaften ei ner Übertragungsleitung bestimmt. Das heißt, das Rahmensyn chronsignal unterliegt während der Übertragung einer Zeitver zögerung gemäß den Eigenschaften der Übertragungsleitung zwi schen dem Schaltzentrum und der Basisstation. In anderen Wor ten, wenn eine Entfernung zwischen dem Schaltzentrum und der Basisstation sehr lang ist, so unterliegt das Rahmensynchron signal, das vom Schaltzentrum zur Basisstation übertragen wird, einer erheblichen Zeitverzögerung. Während im Gegensatz da zu, wenn die Entfernung zwischen dem Schaltzentrum und der Basisstation sehr kurz ist, das Rahmensynchronsignal, das vom Schaltzentrum zur Basisstation übertragen wird, einer gerin geren Zeitverzögerung unterliegt.

Im Lichte der vorhergehenden Beschreibungen sei angemerkt, daß die Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals von den Ei genschaften (das ist die Entfernung) der Übertragungsleitung zwischen dem Schaltzentrum und der Basisstation abhängt. Da jedoch die Basisstation das Rahmensynchronsignal innerhalb des Verzögerungsfehlers empfangen soll, um den Kanal ohne ei ne Unterbrechung des Rufdienstes zu schalten, kann die Ent fernung zwischen dem Schaltzentrum und der Basisstation nicht unbegrenzt ausgedehnt werden. Weiterhin besteht, wenn das Rahmensynchronsignal durch die Eigenschaften der Übertra gungsleitung und der sie während der Übertragung umgebenden Umwelt gestört wird, keine Möglichkeit, die Störung des Rah mensynchronsignals zu kompensieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Schaltung und ein Verfahren für das Erkennen einer Zeit verzögerung eines Rahmensynchronsignals, das von einem Schaltzentrum zu Basisstationen in einem digitalen Funkkommu nikationssystem übertragen wird, bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltung und ein Verfahren für das Kompensieren einer Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals bereitzustel len.

Um diese und andere Aufgaben zu lösen, umfaßt eine Schaltung für das Steuern einer Zeitverzögerung eines Rahmensynchronsi gnals in einem digitalen Funkkommunikationssystem, das ein Schaltzentrum für das Übertragen des Rahmensynchronsignals zu einer Vielzahl von Basisstationen umfaßt, wobei die Basissta tionen das empfangene Rahmensynchronsignal sofort zurück zum Schaltzentrum liefern, einen Verzögerungsdetektor für das Vergleichen des zu den Basisstationen übertragenen Rahmensyn chronsignals mit dem Rahmensynchronsignal, das von diesen Ba sisstationen zurück geliefert wird, um die Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals zu erkennen, und einen Verzöge rungskompensierer für das Kompensieren der Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen Aufgaben und weitere Aufgaben, Merkmale und Vor teile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der folgen den detaillierten Beschreibung einer beispielhaften Ausfüh rungsform, wenn sie zusammen mit den angefügten Zeichnungen betrachtet wird, deutlicher.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines digitalen Funkkommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Basisstati onsschnittstelle (130) und einer Basisstation (141) von Fig. 1;

Fig. 3 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Verzöge rungsdetektors (130) der Fig. 2 gemäß einer bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist ein detailliertes Blockdiagramm von Sendern (210 und 240) der Fig. 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm der Signale, die von einem Schaltzentrum (100) und einer Basisstation (141) gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung er zeugt werden; und

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines Verzögerungsdetektors (23) gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen aus Gründen des Verständnisses gleiche oder ähnliche Bezugszeichen die gleichen Elemente in den Zeichnungen be zeichnen. Obwohl die spezielle Ausführungsform sowie die de taillierten Elemente beispielhaft definiert und im Detail be schrieben werden, um den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung zu erklären, kann die vorliegende Erfindung mit der Be schreibung der vorliegenden Erfindung von Fachleuten auch oh ne diese Details implementiert werden. Zusätzlich wird eine unnötige detaillierte Beschreibung allgemein bekannter Kon struktionen hier vermieden.

Bezieht man sich auf Fig. 1, so umfaßt ein digitales Funkkom munikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwend bar ist, ein Schaltzentrum 100, eine Vielzahl von Basissta tionen 141-14n und ein mobiles Terminal 150, wobei die Ent fernungen zwischen dem Schaltzentrum 100 und den jeweiligen Basisstationen 141-14n alle verschieden sind. Das Schalt zentrum 100 umfaßt eine Hauptsteuerung 110, einen Signalpro zessor 120 und eine Basisstationsschnittstelle (BSI) 130. Die Hauptsteuerung 110 steuert den Gesamtbetrieb des Schaltzen trums 100, der Signalprozessor 120 verarbeitet Signale, die zur Basisstationsschnittstelle 130 gesendet und von ihr emp fangen werden, unter der Steuerung der Hauptsteuerung 110, und die Basisstationsschnittstelle 130 bildet eine Schnitt stelle für Signale, die zu den Basisstationen 141-14n ge sendet und von dort empfangen werden. Das mobile Terminal 150 stellt eine Verbindung mit der am nächsten liegenden Basis station der Basisstationen 141-14n her, um Daten für ein Telefongespräch zu senden oder zu empfangen. Ein detaillier tes Blockdiagramm der Basisstationsschnittstelle 130 und der Basisstation 141 ist in Fig. 2 dargestellt.

Bezieht man sich auf die Fig. 1 und 2, so umfaßt die Ba sisstationsschnittstelle einen Sender 210 für das Sen den/Empfangen von Daten und einem Signal, eine Steuerung 220 für das Steuern des Gesamtbetriebs der Basisstationsschnitt stelle 130 und einen Verzögerungsdetektor 230 für das Erken nen einer Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals, das vom Schaltzentrum 100 übertragen wird. Die Basisstation 141 um faßt einen Sender 240 für das Senden/Empfangen von Daten und eines Signals, eine Steuerung 250 für das Steuern eines Ge samtbetriebs der Basisstation 141 und einen Verzögerungskom pensierer für ein Kompensieren der Zeitverzögerung des Rah mensynchronsignals.

Bezieht man sich auf Fig. 3, so umfaßt die Verzögerungsschal tung 230 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung einen Zähler 302, einen Puffer 304 und einen Vergleicher 306.

Fig. 4 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm der Sender 210 und 240 der Fig. 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, umfaßt der Sender 210 einen Master 410 und einen Slave 420. Der Sender 240 umfaßt einen Slave 430 und einen Master 440, die mit dem Master 410 bezie hungsweise dem Slave 420 des Senders 210 verbunden sind.

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm von Signalen, die vom Schaltzen trum 100 und der Basisstation 141 gemäß der vorliegenden Er findung erzeugt werden. In der Zeichnung stellt ein Signal 500 das Rahmensynchronsignal dar, das vom Schaltzentrum 100 zur Basisstation 141 übertragen wird. Ein Signal 510 stellt ein Signal dar, das der Zähler erzeugt, um die Zeitverzöge rung zwischen dem Rahmensynchronsignal, das zur Basisstation 141 übertragen wird, und einem Rahmensynchronsignal, das von der Basisstation 141 zurück geliefert wird, zu erkennen. Ein Signal 520 stellt das Rahmensynchronsignal dar, das von der Basisstation 141 zurück zum Schaltzentrum 100 geliefert wird.

Bezieht man sich auf die Fig. 1 bis 5, so umfaßt das Schaltzentrum 100 und jede der Basisstationen 141-14n die in Fig. 4 gezeigten Sender 210 beziehungsweise 240, um Si gnale über zwei Paare der Übertragungsleitungen zu senden/zu empfangen. Wenn das Schaltzentrum 100 Daten zur Basisstation 141 sendet, so gestattet die Steuerung 220 dem Sender 210, die Daten zur Basisstation 141 über den Master 410 zu über tragen. Dann gestattet die Steuerung 250 der Basisstation 141 dem Sender 140, die Daten, die vom Schaltzentrum 100 gesendet wurden, über den Slave 430 zu empfangen. In der Zwischenzeit gestattet, wenn die Basisstation 141 Daten zum Schaltzentrum 100 sendet, die Steuerung 250 dem Sender 240, die Daten zum Schaltzentrum 100 über den Master 440 zu senden. Dann gestat tet die Steuerung 220 des Schaltzentrums 100 dem Sender 210, die Daten, die von der Basisstation 141 über den Slave 420 übertragen wurden, zu empfangen.

Es erfolgt nun eine Beschreibung, wie das Schaltzentrum 100 das Rahmensynchronsignal 500 an die Basisstation 141 über den Sender 210 überträgt. Die Steuerung 220 gestattet es dem Sen der 210, das Rahmensynchronsignal an den Slave 430 der Basis station über den Master 410 zu senden. Der Slave 430 leitet das empfangene Rahmensynchronsignal an den Master 440. Der Master 440 leitet das Rahmensynchronsignal an den Slave 420, um es zurück zum Schaltzentrum 100 zu liefern. Der Sender 210 sendet das Rahmensynchronsignal, das von der Basisstation 141 zurück geliefert wird, an den Verzögerungsdetektor 230. Der Verzögerungsdetektor 230 vergleicht das von der Basisstation 141 zurückgelieferte Rahmensynchronsignal mit dem Rahmensyn chronsignal, das das Schaltzentrum 100 zur Basisstation 141 gesandt hat, um eine Zeitverzögerung des Rahmensynchronsi gnals zu erkennen. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt der Verzögerungsdetektor 230 gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung einen Zähler 302, einen Puffer 304 und den Vergleicher 306. Der Zähler 302 startet eine Zählopera tion in Erwiderung auf das zur Basisstation 141 gesandte Rah mensynchronsignal, und beendet die Zähloperation in Erwide rung auf das Rahmensynchronsignal, das von der Basisstation 141 zurück geliefert wird. Der Puffer 304 speichert vorüber gehend das Rahmensynchronsignal, das von der Basisstation 141 zurückgeliefert wird, und leitet es in Erwiderung auf ein von der Steuerung 220 empfangenes Steuersignal an den Vergleicher 306. Der Vergleicher 306 vergleicht das Signal 510, das vom Zähler 302 erzeugt wird, mit dem im Puffer 304 gespeicherten Rahmensynchronsignal 520, um die Zeitverzögerung des Rahmen synchronsignals zu erkennen, und versorgt die Steuerung 220 mit der erkannten Zeitverzögerungsinformation. Die Steuerung 220 gestattet dem Sender 210, die Zeitverzögerungsinformation an die Basisstation 141 zu senden. Der Master 410 überträgt die Zeitverzögerungsinformation des Rahmensynchronsignals an den Slave 430. Der Slave 430 leitet die Zeitverzögerungsin formation des empfangen Rahmensynchronsignals an den Verzöge rungskompensierer 260. Der Verzögerungskompensierer 260 ver zögert oder verkürzt das empfangene Rahmensynchronsignal in Erwiderung auf die Zeitverzögerungsinformation, um eine Kom pensation der Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals durchzuführen. Die Steuerung 250 steuert die Basisstation 141, basierend auf dem kompensierten Rahmensynchronsignal. Eine solche Operation wird wiederholt zwischen dem Schaltzen trum 100 und den jeweiligen Basisstationen 141-14n durchge führt, um die Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals gemäß dem Entfernungsunterschied zwischen dem Schaltzentrum 100 und den jeweiligen Basisstationen 141-14n zu erkennen und zu kompensieren.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm des Verzögerungsdetektors 230 der Fig. 2 gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung umfaßt der Ver zögerungsdetektor 230 einen Zähler 600, Puffer 610 und 620 und einen Subtrahierer 630. Der Zähler 600 führt eine Zähl operation nach dem Empfang der Rahmensynchronsignale, die von den jeweiligen Basisstationen 141-14n zurückgeliefert wer den, durch. Der Puffer 610 speichert einen Zählwert, den der Zähler 600 erzeugt hat, durch Durchführen der Zähloperation nach dem Empfangen des Rahmensynchronsignals, das von einer Referenzbasisstation (beispielsweise der dem Schaltzentrum 100 am nächsten liegenden Basisstation) zurück geliefert wird. Der Puffer 620 speichert einen Zählwert, den der Zähler 600 durch Durchführen der Zähloperation nach dem Empfangen des Rahmensynchronsignals, das von den bis auf die Referenz basisstation übrigen Basisstationen zurückgeliefert wird, er zeugt hat. Der Subtrahierer 630 subtrahiert ein Signal, das vom Puffer 610 ausgegeben wird, von einem Signal, das vom Puffer 620 ausgegeben wird, um eine Signaldifferenz zwischen diesen Signalen zu erzeugen.

Nun erfolgt unter Bezug auf die Fig. 2 und 6 eine Be schreibung, wie der Verzögerungsdetektor 230 gemäß einer an deren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zeitver zögerung des Rahmensynchronsignals gemäß der Entfernung zwi schen dem Schaltzentrum 100 und den jeweiligen Basisstationen 141-14n erkennt. Der Verzögerungsdetektor 230 erkennt die Rahmensynchronsignale, die von den jeweiligen Basisstationen zurückgeliefert werden, auf der Basis der dem Schaltzentrum 100 am nächsten liegenden Basisstation (das ist die Referenz basisstation). Wenn beispielsweise die Basisstation 141 die am nächsten liegende Basisstation ist, so speichert der Puf fer 610 vorübergehend das Rahmensynchronsignal, das von der Basisstation 141 zurückgeliefert wird. In der Zwischenzeit speichert der Puffer 620 vorübergehend die Rahmensynchronsi gnale, die von den anderen Basisstationen 142-14n zurückge liefert werden. Der Subtrahierer 630 erkennt eine Signaldif ferenz zwischen den zurück gelieferten Rahmensynchronsigna len, die von den Puffern 610 und 620 erzeugt werden. Das heißt, der Subtrahierer 630 erkennt eine Zeitverzögerungsdif ferenz zwischen dem zurückgelieferten Rahmensynchronsignal, das vom Puffer 620 erzeugt wird, und dem zurück gelieferten Rahmensynchronsignal, das vom Puffer 610 erzeugt wird. Der Subtrahierer 630 berechnet die Zeitverzögerungsdifferenzen zwischen dem Referenzzeitverzögerungswert (Ausgabe von 610) und den Zeitverzögerungswerten (Ausgabe von 620) der jeweili gen Rahmensynchronsignale und versorgt die Steuerung 220 mit den berechneten Zeitverzögerungsdifferenzen. Die Steuerung 220 gestattet dem Sender 210, die Zeitverzögerungswerte der Rahmensynchronsignale an die entsprechenden Basisstationen zu senden. Nach dem Empfangen der Verzögerungswerte verzögern die jeweiligen Basisstationen 141-14n das Rahmensynchronsi gnal, wenn der Verzögerungswert negativ ist, und sie verkür zen das Rahmensynchronsignal, wenn der Verzögerungswert posi tiv ist. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein FS-Einstellwiderstand in einem CP23030 Chip verwen det, um das Rahmensynchronsignal zu verzögern oder zu verkür zen.

Wie aus den vorangegangenen Beschreibung erkenntlich wird, erkennt das digitale Funkkommunikationssystem der Erfindung die Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals gemäß der Ent fernungsdifferenz zwischen dem Schaltzentrum und den jeweili gen Basisstationen, um eine Kompensation der Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals durchzuführen, um somit einen sta bilen Rufdienst zu liefern, auch wenn der Kanal umgeschaltet wird.

Obwohl oben eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurde, sollte es klar ver ständlich sein, daß Fachleute viele Variationen und/oder Mo difikationen des hier dargestellten grundsätzlichen erfinde rischen Konzepts erkennen mögen, die dennoch unter die Idee und den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Schaltung für das Steuern einer Zeitverzögerung eines Rah mensynchronsignals in einem digitalen Kommunikationssystem, das ein Schaltzentrum für das Senden des Rahmensynchronsi gnals zu einer Vielzahl von Basisstationen umfaßt, wobei die Basisstationen das empfangene Rahmensynchronsignal sofort an das Schaltzentrum zurück liefern, wobei die Schaltung folgen des umfaßt:
einen Verzögerungsdetektor für das Vergleichen des Rah mensynchronsignals, das zu den Basisstationen gesandt wird, mit dem Rahmensynchronsignal, das von den Basisstationen zu rück geliefert wird, um die Zeitverzögerung des Rahmensyn chronsignals zu erkennen; und
einen Verzögerungskompensierer für das Kompensieren der Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals.

2. Schaltung für das Steuerung einer Zeitverzögerung eines Rahmensynchronsignals nach Anspruch 1, wobei der Verzöge rungsdetektor folgendes umfaßt:
einen Puffer für das Speichern des Rahmensynchronsi gnals, das von den Basisstationen zurück geliefert wird;
einen Zähler für das Starten einer Zähloperation in Er widerung auf das Rahmensynchronsignal, das zu den Basissta tionen gesandt wird, und dem Beenden der Zähloperation in Er widerung auf das Rahmensynchronsignal, das von der Basissta tion zurück geliefert wird; und
einen Vergleicher für das Vergleichen des Rahmensyn chronsignals, das in dem Puffer gespeichert ist, mit einem Zählwert, der vom Zähler ausgegeben wird, um die Zeitverzöge rung des Rahmensynchronsignals zu erkennen.

3. Schaltung zur Steuerung einer Zeitverzögerung eines Rah mensynchronsignals nach Anspruch 1, wobei der Verzögerungsde tektor folgendes umfaßt:
einen Zähler für das Durchführen einer Zähloperation auf das Empfangen der Rahmensynchronsignale, die von den jeweili gen Basisstationen zurückgeliefert werden;
einen ersten Puffer für das Speichern des Rahmensyn chronsignals, das von einer am nächsten gelegenen Basissta tion zurück geliefert wird;
einem zweiten Puffer für das Speichern von Rahmensyn chronsignalen, die von den Basisstationen mit Ausnahme der am nächsten liegenden Basisstation zurückgeliefert werden; und
einen Subtrahierer für das Subtrahieren des Rahmensyn chronsignals, das im ersten Puffer gespeichert ist, vom Rah mensynchronsignal, das im zweiten Puffer gespeichert ist, um dazwischen eine Signaldifferenz zu berechnen.

4. Schaltung zur Steuerung einer Zeitverzögerung eines Rah mensynchronsignals gemäß Anspruch 3, wobei der Verzögerungs kompensierer das Rahmensynchronsignal verzögert, wenn die Si gnaldifferenz negativ ist, und das Rahmensynchronsignal ver kürzt, wenn die Signaldifferenz positiv ist.

5. Verfahren zur Steuerung einer Zeitverzögerung eines Rah mensynchronsignals in einem digitalen Funkkommunikationssy stem, das ein Schaltzentrum und eine Vielzahl von Basissta tionen umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Übertragen des Rahmensynchronsignals vom Schaltzentrum zu den Basisstationen;
Sofortiges Zurückliefern des Rahmensynchronsignals von den Basisstationen zum Schaltzentrum; und
Vergleichen des zu den Basisstationen gesandten Rahmen synchronsignals mit dem Rahmensynchronsignal, das von diesen Basisstationen zurückgeliefert wird, um die Zeitverzögerung des Rahmensynchronsignals zu erkennen.

6. Verfahren zur Steuerung einer Zeitverzögerung eines Rah mensynchronsignals gemäß Anspruch 5, wobei es weiter den Schritt der Kompensation der Zeitverzögerung des Rahmensyn chronsignals umfaßt.